夫琅禾费单缝衍射中疑难问题探讨与解析

讨论了夫琅禾费衍射实验中,在普通光源与激光光源照射条件下,如何理解夫琅禾费单缝衍射实验装置的不同,主要从理论及实验实例两方面分析了满足单缝衍射实验装置实现夫琅禾费远场衍射的条件.     

热处理对B1500HS钢激光拼焊板力学性能的影响

利用单轴拉伸试验机、扫描电子显微镜、能量色散谱仪、光学显微镜、维氏硬度仪等研究了热处理前后B1500HS钢激光拼焊板的淬火性能.结果表明:热处理前B1500HS钢拼焊板焊缝强度远高于母材区,硬度分布极不均匀;热处理后,B1500HS钢拼焊板的元素分布几乎没有变化,整体强度有了大幅的提高,但塑性下降程度较大,其中横向塑性最差,经维氏硬度测试,发现焊缝至母材区的硬度过渡平滑.硬度值平滑过渡使得应力和应变分布更加均匀,保证了母材和焊缝力学性能的良好连续性,可以显著提高B1500HS钢拼焊板的成形性能.     

铝青铜表面激光熔覆镍基合金温度场的数值模拟

以铝青铜为基材、铜镍合金为熔覆粉末,采用压粉方式实现激光熔覆加工.对此过程建立二维温度场数值模型,考虑温度变化对铝青铜热物理参数的影响以及表面对流换热、内部结晶潜热等因素,用C++语言编写激光熔覆过程中温度场模型的计算程序.结果表明,激光熔覆加工过程中的温度场变化是由非稳态到达稳态的过程,激光光斑附近温度梯度较大,远离光斑处温度梯度较小.由温度场分布图得知,为优化加工质量,满足熔覆要求,试验应采用由高到低的功率进行熔覆.     

激光引起金属靶层裂的实验研究

激光引起金属靶的层裂,目前国外只有少量文献有报道,并主要集中在铝、铜材料。由于脉冲强激光能产生10~7s~(-1)以上的超高应变率,它为在实验室内研究这样极端条件下的材料的断裂行为和机理,提供了几乎唯一的加载手段。本文简要报道我们在中国科技大学“华光”10~(10)W钕玻璃激光器上所做的铝和铁靶层裂实验的初步结果。这是我国首次利用强激光装置实现金属层裂的尝试,为强激光破坏效应的研究提供了现实的前景。     

空心激光束的形成方法及其应用

首先讨论了空心激光束的定义,然后详细介绍了各种空心激光束产生的基本原理、方法及其实验结果。最后对空心激光束的应用进行了简单论述和总结。     

激光测油液污染度的原理及其测定装置

选取了光测法检测油液污染度,在适合的波段内,油样对光均具有一般吸收,透光率相对稳定且较大;油样粘度的变化对透光率影响较小,而油液颜色的深浅对透光率有影响。导出了定量分析油液污染程度、消除油液颜色影响和提高检测精确度的理论公式,讨论了影响检测结果的因素及相应的解决方法．     

光束控制系统中热效应的影响

编制了四维仿真程序,用以研究光束控制系统中的热效应对强激光传输的影响.作为数值模拟例,用Strehl比、可聚焦能力(即86.5%环围功率半径)、像散参数和光束重心偏移表征远场光束质量,研究了初始场分布为高斯和平项分布的光束通过光束控制系统传输时热效应对远场光束质量的影响.远场光束质量与初始场的空间分布有关,且随发射功率增大而变差.     

激光治疗肿瘤的计算研究

根据激光治疗肿瘤的机理建立了激光治疗肿瘤的理论计算模型,并应用有限元计算方法对双光纤照射椭球形肿瘤组织的模型进行了定量计算研究;研究结果表明,对于长轴为2.0 cm、短轴为1.2 cm的实心椭球形肿瘤体,将2个直径为0.4 mm的球状光纤对称放置在主轴上相距0.8~1.0 cm的范围内,可以使光动力学的效果和热疗的效果同时达到最佳值。     

兆伏级串级自触发开关脉冲击穿特性影响机制及优化

大型脉冲功率装置中使用的兆伏级开关常采用串级结构以提高工作电压并保证开关电场的均匀性。在脉冲电压上升速率固定且单级开关击穿概率服从Weibull分布前提下,推导了串级开关击穿概率分布模型,并分析了3级串级开关击穿特性的影响机制。在能保证各单级开关击穿特性一致性较好的条件下,触发3级开关时,后击穿的2级在高过压下击穿,每级开关的平均击穿电压降低,开关整体击穿时延抖动与单级触发开关相当;触发1级开关时,大概率是触发级先击穿、 2个自击穿级在高过压下击穿,开关整体抖动远小于自击穿抖动,每级开关的平均击穿电压比触发3级时更高,但由于自击穿级仍有小概率先击穿,开关整体抖动约为触发3级时的2倍。在前沿约300 ns的脉冲电压下实验研究了串级开关的击穿特性,其中单级开关采用自触发持续预电离方式以保证特性的一致性。结果表明,开关工作电压0.8～2.0 MV范围内,触发1级时,时延抖动2.9～7.7 ns、电压分散性0.51%～2.21%,触发3级时,时延抖动2.3～3.6 ns、电压分散性0.59%～0.91%,验证了模型分析所得的规律,且实现了对原有串级开关击穿特性的优化。此外,由于0.3 MPa以...     

少光周期的中红外激光脉冲驱动的Xe原子非次序双电离

利用经典系综模型,系统研究了不同载波包络相位(Carrier-envelop phase, CEP)下少光周期的中红外激光脉冲驱动的Xe原子非次序双电离,并比较了近红外激光脉冲的情况。结果表明,中红外激光脉冲下,随CEP的增加,关联电子沿激光偏振方向的动量谱由分布在第一、二、四象限的弧形结构转变到主要分布在第一、三象限的弧形结构。而近红外激光脉冲下,关联电子动量谱由主要分布在第一、三象限的V型结构转变到主要分布在第一象限的V型结构。反演分析发现,中红外激光脉冲下,NSDI主要以直接碰撞电离机制主导,碰撞时间主要由位于激光场峰值附近的P1峰和位于激光场零点附近的P2峰贡献,P1峰导致关联电子动量谱在第一、二、四象限的弧形结构,P2峰导致关联电子动量谱在第一、三象限的弧形结构。进一步研究发现,对于中红外激光脉冲,根据双电离与碰撞之间的时间延迟进一步把NSDI事件分开,发现即使对于直接碰撞电离机制,不同的时间延迟范围内,电子关联特性仍呈现出不同的行为。